Question

4．丹参酮是从中药丹参中提取的具有抗肿瘤活性的脂溶性菲醌化合物，其作用机制之一是诱导细胞凋亡．以下是相关的实验研究过程及结果：
实验材料：人肝癌细胞（HepG2），培养液，0.02%二甲亚砜溶液，用0.02%二甲亚砜溶液溶解的浓度分别为0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的三种丹参酮溶液，培养瓶等．
实验过程：
①将等量的人肝癌细胞（HepG₂）悬液，分别接种于若干含有等量培养液的培养瓶中；将培养瓶放于37℃、5%CO₂培养箱中培养24h，静置、去掉上清液；
②将上述培养瓶平均分为4组；各组分别加入等量的0.02%二甲亚砜溶液、0.5ug/mL 1ug/mL、1.5ug/mL的丹参酮溶液，再加入等量的培养液，于37℃、5%CO₂培养箱中继续培养；
③培养72h，每24h用细胞计数仪检测癌细胞数．
（1）将上述步骤②补充完整．
（2）本实验的实验目的是研究丹参酮溶液在不同浓度、不同作用时间下，对人癌细胞增殖的影响．
（3）设：对照组癌细胞增殖率为 100%，用下面公式计算各用药组癌细胞增殖率：
增殖率（%）=$\frac{用药组各时段癌细胞数-用药组开始癌细胞数}{对照组各时段癌细胞数-对照组开始癌细胞数}$×100．得到以下数据：
 丹参酮对HepG2细胞增殖率的影响（%）

组别		培养时间/h
		24	48	72
对照组		100	100	100
给药组 Ug/ml	0.5 1.0 1.5	78 68 48	62 36 12	48 21 5

根据以上数据可以得出丹参酮对HepG2细胞的作用特点是：丹参酮的浓度越高对细胞增殖的抑制作用越强 丹参酮作用时间越长对细胞增殖的抑制作用越强．
（4）我国科学家屠呦呦由于成功研制出抗疟疾药--青蒿素，获2015年诺贝尔生理学或医学奖．与丹参酮从丹参中提取相似，青蒿素也是从青蒿中提取而成．在青蒿素的研制过程中，东晋葛洪的《肘后备急方》给予屠呦呦很大的启发．方法是：青蒿一把，加水碾压，口服即可．请问：为了提取青蒿中的有效成分，根据此药方应研究下列D选项中的问题，然后设计相应的实验开展工作．
①中药是水煎，可能有一个在高温条件下有效成分被破坏的问题，所以必须研究在不加热的情况下，用什么溶剂能更好的提取有效成分的问题？②．提取物中可能含各种物质，所以必须探究其中的有效成分是什么物质的问题？③．植物由根、茎、叶、花、果等器官组成，有效成分可能存在于不同的器官中，所以有一个药用部位的问题？④．青蒿是一个泛称，属菊科蒿属，种类非常多，所以必须探究用什么物种提取的问题？
A．②③B．①③④C．②③④D．①②③④
（5）不同生长期的青蒿可能不一定都含有青蒿素．为了研究青蒿不同生长期叶片中青蒿素含量的差异，科研人员分别于5月、7月、9月采集青蒿叶，干燥后粉碎备用．请你设计一张表格用于记录实验数据，表格名称不作要求．不同月份采集的青蒿叶中青蒿素含量测定记录表

	5月叶			7月叶			9月叶
	样品1	样品2	…	样品1	样品2	…	样品1	样品2	…
青蒿素含量
青蒿素平均含量

．

Answer 1

分析 一般在探究实验中，要遵循单一变量和对照性原则，同时无关变量要保持相同且适宜．
分析实验设置可知，实验的自变量为丹参酮的浓度与作用时间，而人肝癌细胞的数量、培养时间、溶液的用量等都属于无关变量．

解答 解：（1）根据题意可知，丹参酮是从中药丹参中提取的具有抗肿瘤活性的脂溶性菲醌化合物，其作用机制之一是诱导细胞凋亡．故首先应将等量的人肝癌细胞（HepG2）悬液，分别接种于若干含有等量培养液的培养瓶培养；并且实验材料中提供了“用0.02%二甲亚砜溶解的0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的丹参酮溶液”，因此为了保证单一变量原则，第二步中应分别加入等量的0.02%二甲亚砜溶液，用0.02% 二甲亚砜溶解的0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的丹参酮溶液．
（2）根据实验设计可知，本实验的自变量是丹参酮的浓度，同时在观察实验结果时“每24h用细胞计数仪检测癌细胞数”，因此作用时间也属于实验的自变量．实验验中，每组细胞培养瓶不止一个，统计后求平均值，目的是减少误差．
（3）通过数据分析可知，丹参酮浓度越高，对细胞生长的抑制作用越强；作用时间越长，对细胞生长的抑制作用越强．
（4）为了提取青蒿中的有效成分，需研究①．必须研究在不加热的情况下，用什么溶剂能更好的提取有效成分的问题？①正确；
②．探究其中的有效成分是什么物质的问题？②正确；
③．探究一个药用部位是根、茎、叶等问题？③正确；
④．青蒿种类非常多，所以必须探究用什么物种提取的问题？④正确；
故选：D． 
（5）记录实验数据表格中需有不同时间采集的样品，并体现平行重复原则，青蒿素含量及青蒿素平均含量．
故答案为：
（1）将上述培养瓶平均分为4组；各组分别加入等量的 0.02% 二甲亚砜溶液、0.5ug/mL       1ug/mL、1.5ug/mL的丹参酮溶液，再加入等量的培养液．
（2）研究丹参酮溶液在不同浓度、不同作用时间下，对人癌细胞增殖的影响
（3）丹参酮的浓度越高对细胞增殖的抑制作用越强    丹参酮作用时间越长对细胞增殖的抑制作用越强
（4）D
（5）不同月份采集的青蒿叶中青蒿素含量测定记录表

	5月叶			7月叶			9月叶
	样品1	样品2	…	样品1	样品2	…	样品1	样品2	…
青蒿素含量
青蒿素平均含量

点评 本题考查了恶性肿瘤防治的有关知识，要求考生具有一定的分析能力和实验设计能力；能够对实验的表格进行分析，并能够得出相关实验结论，难度适中．